基于认知无线电技术的IEEE 802.22

　　由于NGN|0">

波分配，将物理上不连续的频率资源整合，为认知无线电高效利用频谱空洞提供了可能。IEEE 802.22草案上行和下行均采用OFDMA调制。考虑到传播时延在25µs～50µs的数量级内，循环前缀大概需要40µs才能满足OFDMA同步要求。为减小循环前缀对系统的负担，系统采用每个TV信道内2K FFT的OFDMA。

　　子载波分配技术和功率控制技术结合可以提高系统的吞吐量。在经典的"注水"算法的基础上，有一系列的衍生算法。根据空闲信道的分布，在已知信道占用情况、衰落等参数情况下，动态分配所使用的子载波位置和个数。

　　OFDMA调制技术和编码技术结合的自适应编码调制技术，可根据信道的实际情况动态地调整带宽，调制编码方式等。OFDMA技术可以分配合适的子载波满足不同CPE的不同服务质量需求。与系统提供的QPSK、16-QAM、64-QAM等调制技术以及1/2、3/4、2/3卷积码结合，可以实现从每个子载波几Kbps到整个TV信道19Mbps的速率，为CPE提供灵活的服务。

　　2.4　信道管理

　　IEEE 802.22系统把信道分为工作信道集合、候选信道集合、占用信道集合、不允许使用的信道集合和空信道集合。对于多信道支持的情况，工作信道又分为工作信道1和工作信道2。对于每个CPE自身工作信道为工作信道1，其它的当前BS的工作信道为工作信道2。占用信道集合是被授权用户占用的信道。根据感知结果，实现各信道的切换。

　　由于认知系统工作在授权用户频段，一旦工作信道内出现授权用户，系统迅速退出授权用户信道，实现对授权用户的保护。这时工作信道转化为占用信道。同理，如果授权用户释放了占用的信道，则这个信道可以转化为候选信道集合作为认知系统的候选信道，或者转化为其它信道集合类型。信道管理为更好地保护授权用户，为用户提供更灵活的服务和QoS保证提供了可能。

　　2.5　多信道绑定

　　IEEE 802.22系统还有一个特点就是支持多信道绑定，即支持动态地利用多个空闲的TV信道。相应地为了保持子载波之间距离不变，对应两个绑定的TV信道，采用4K的OFDMA；对应于三个绑定的TV信道，采用6K的OFDMA。

　　多信道绑定技术可以使用频谱上连续的或非连续的多个TV信道（系统现在限定最多支持三个TV信道）。多信道绑定提供了更高的容量，更大的频谱范围和更好的抗干扰特性。多信道中利用CPE的工作信道1和工作信道2实现分布式感知，也为得到全面、高效的授权用户感知报告提供了可能。

3、结束语

　　认知无线电的思想就是利用具有认知能力的设备，发现空闲频谱并合理地利用空闲频谱。而IEEE 802.22系统是第一个基于认知无线电技术的标准，WRAN系统针对具体的应用场景给出了在不干扰授权用户的前提下，为用户提供高质量和可靠的网络接入服务。IEEE 802.22草案的制定目前也给系统的实现提供了很多可选方案，但认知技术的成熟还有很远的道路。仍然可以肯定的是，随着认知技术在WRAN系统以及Ad hoc网络、UWB等系统的中的应用，无线通信系统可以提供更高的频谱利用率，更灵活的服务。

　　参考文献

　　1　JosephMitola Ⅲ，GeraldQ.Maguire，JR.Cognitive Radio.Making Software Radios More Personal.RoyalInstytute ofTechnology[A].IEEE Pcrsonal Communications Auguat 1999，volume6 p13～18.

　　2　J.Mitola.Cognitve Radio：An Integrated agent architecture for software defined radio[D].PhD Dissertation，Royal Inst.Technol.（KTH），Stockholm，Sweden，2000.

　　3　C.Corderio，K.Challapali，D.Birru，et al.IEEE 802.22：The first Worldwide Wireless Standard based on Cognitive Radios[A].in DySPAN，Nov.，2005，p328～337.

　　4　IEEE 802.22Working Group on Wireless Regional Area Networks. http：//www.ieee802.org/22.

　　5　IEEE P802.22/D0.1 Draft Standard for Wireless Regional Area Networks Part 22：Cognitive Wireless RAN Medium Access Control（MAC）and Physical Layer（PHY）specifications：Policies and procedures for operation in the TV Bands.